CHAPITRE 3 – LA SYNTHESE DES PROTEINES
CHAPITRE 3 – LA SYNTHESE DES PROTEINES On sait qu’un gène détient dans sa séquence nucléotidique, l’information permettant la synthèse d’un polypeptide Ce dernier caractérisé par sa séquence d’acides aminés est impliqué dans la réalisation du phénotype
LA SYNTHÈSE DES PROTÉINES - LYC-BOURCEFRANC
Mécanisme de la traduction Le brin d'ARNm s'attache au ribosome En fait, il s’attache d’abord à la petite unité C’est à ce moment que la grosse unité vient se fixer Donc, les deux unités ne s’assemblent que lorsque l’ARNm se fixe à la petite unité Deux ARNt peuvent se fixer par leur anticodon sur l’ARNm au
SERIE TRAVAUX DIRIGES 3 : LA SYNTHESE DES PROTEINES
3°) Reconstruisez la portion de la molécule d’ADN EXERCICE V : L’insuline est une protéine constituée de 2 chaînes reliées entre elles par des ponts disulfures On connaît la séquence de nucléotides de l’ARN m qui intervient dans la synthèse de la chaîne b, dont voici un extrait des derniers codons de la séquence
TP 5 La synthèse des protéines est l’expression de l
3 1 À partir des documents 4 p 53 et 50, déterminer la nature de la molécule informative intermédiaire entre l’ADN et de la synthèse des protéines 3 2 Observer au microscope la face interne de l’épiderme d’oignon après l’avoir coloré avec le vert de méthyle-pyronine
TD Chapitre 3 : La séquence codante d’un gène permet l
Séquence de nucléotides de l'ARN messager intervenant dans la mise en place des derniers acides aminés de la chaîne B de l'insuline humaine G G C U U C U U C U A C A C U 1) Ecrire la séquence des derniers acides aminés de la protéine 2) Donner la séquence des bases azotées du brin d'ADN non transcrit et du brin transcrit Exercice 6
PROTEOLYSE - PROTEOSYNTHESE- RENEVOULLEMENT DES PROTEINES
1 la synthèse protéique: elle se fait à partir d’un pool d’AA, lui -même compartimenté en 2 pools extra-cellulaire et intracellulaire = 95 des acides aminés libres et étant le véritable précurseur de la synthèse
La biosynthèse des ARN et protéines : l’expression génétique
La biosynthèse des ARN et protéines : l’expression génétique couplage énergétique au cours de la traduction Objectifs : extraits du programme la formation d’une liaison peptidique Connaissances clefs à construire Commentaires, capacités exigibles 1 3 2 La biosynthèse des ARN et protéine[s] La synthèse des ARN et des
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LA SYNTHÈSE DES PROTÉINESLA SYNTHÈSE DES PROTÉINES
La transcriptionInformation
: dans le noyau (sous forme d"ADN)Synthèse des protéines
: dans le cytoplasme (au niveau des ribosomes du reticulum endoplasmique) L"ADN ne sort pas du noyau. L"information passe au cytoplasme sous forme d"une copie : l"ARN cytoplasme sous forme d"une copie : l"ARN ARN = Acide RiboNucléique
ARN diffère de l"ADN:Sucre des nucléotides = ribose et non désoxyribose comme dans l"ADN d"où le nom ARN, acide ribo nucléique.DésoxyriboseRibose
• La base azotée thymine (T) remplacée parUracyl
(U) (U peut s"apparier à A) • Une seule chaîne de nucléotides • Molécules plus courtes et plus instables que l"ADN Première étape de la synthèse d"une protéine = copie du gène (ADN) en une molécule d"ARN = transcription Ribo nucléotides libresCopie du gène en ARN =
ARNm (ARN messager) 3" 5"5" 3" 3" L"ARNm se détache et la molécule d"ADN se referme3"5"5" 5" 3"3"Synthèse de l"ARNm se fait par l"enzyme
ARN polymérase
ARN polymérase se fixe à l"ADN au niveau d"une courte séquence d"ADN placée juste avant le début du gène = promoteur
Le promoteur indique:
• Le début du gène à transcrire en ARNm (où l"ARN polymérase doit se fixer sur l"ADN) • Quel brin d"ADN doit être transcrit Plusieurs ARN polymérases peuvent "travailler» en même temps, les unes derrières les autres, sur le même brin d"ADN.Il peut donc se former plusieurs
copies d"ARN en même tempsPouvez-vous expliquez ce
qu"on voit sur cette illustration?La traductionLa synthèse de la protéine (assemblage des acides aminés) se fait au niveau des
ribosomes Les ribosomesFormés de deux sous-unités: une petite et une grandePlus petites structures cellulaires : visibles au
microscope électronique seulement.Pour synthétiser la protéine, il faut:
• ARNm = information (la recette) • Ribosome = machine à assembler les acides aminés • Acides aminés = pièces de construction•ARNt (ARN de transfert) = molécules qui transportent •ARNt (ARN de transfert) = molécules qui transportent les acides aminés du cytoplasme au ribosome où ils sont assemblés en protéine.L"ARN de transfert (ARNt)
ARNt = brin d"ARN qui se
replie sur lui-même pour former une structure en 3DDeux zones importantes sur l"ARNt :
Extrémité 3" (se termine
par CCA) : peut se lier à un acide aminéAnticodon
= zone formée de trois nucléotides pouvant se lier à l"ARNm Chaque ARNt est caractérisé par son anticodon.Un ARNt ne transporte pas n"importe quel acide
aminé:ça dépend de l"anticodon
Ex.ARNt
AAA transporte toujours l"acide aminé PHE ARNt AAA transporte toujours l"acide aminé PHE ARNt GAU transporte toujours l"acide aminé LEU L"acide aminé est attaché au bon ARNt par l"enzyme aminoacyl-ARNt synthétaseN.B.• Un gène peut coder pour la synthèse d"une protéine• Un gène peut coder pour la synthèse d"un
ARNt (ces gènes existent en des milliers de copies dans le génome) DONC, gène = brin d"ADN qui est copié en ARNMécanisme de la traduction
Le brin d"ARNm s"attache au ribosome. En fait, il s"attache d"abord à la petite unité. C"est à ce moment que la grosse unité vient se fixer. Donc, les deux unités ne s"assemblent que lorsque l"ARNm se fixe à la petite unité.Deux ARNt peuvent se fixer par leur anticodon sur l"ARNm au niveau du ribosome (un sur la zone appelée site P et l"autre sur la zone appelée site A).
Liaison codon-anticodon de deux ARNt (il y a deux sites de liaison sur le ribosome).L"ARNt à l"anticodon UAC se
fixe sur le codon AUG.L"anticodon UGC se fixe sur le
codon ACGChaque ARNt se fixe
par son anticodon sur trois nucléotides de l"ARNm. Ces trois nucléotides de l"ARNm constituent ce qu"on appelle un codon Après leur fixation, les acides aminés qu"ils transportent sont reliés entre eux (le catalyseur est constitué d"une partie de l"ARN du ribosome et non d"une enzyme protéique).Le ribosome avance de trois unités
Le premier ARNt est retiré.Un autre
ARNt se
met en place Vitesse de la synthèse:• Chez E. coli ~ 5 AA / s• Chez eucaryotes ~ 16 AA / sTous les ARNm se terminent par le
codon (triplet de bases) UAA , UAG ou UGA = codons STOP. bases) UAA , UAG ou UGA = codons STOP.Lorsque le ribosome atteint un codon STOP, une
enzyme (facteur de terminaison) s"y fixe et détache l"ARNm du ribosome.ARNmPolypeptide
Ribosome
La protéine synthétisée pénètre dans le reticulum endoplasmique où elle prendra sa forme finale.
Chaque
triplet de nucléotides sur l"ADN correspond à un codon de l"ARNm.Chaque codon
de l"ARNr correspond à un anti-codon spécifique de l"ARNt.Chaque anti -codon correspondChaque
anti -codon correspondà un
acide aminé spécifique. DONC : chaque triplet de nucléotides sur l"ADN correspondà un acide aminé.
Découverte du codeCode déchiffré entre 1961 et 1964Expériences de Nirenberg et Khorana (Nobel 68)
DONC: UUU = PHE
Le code génétique
Le codon AUG (code pour MET) =
codon d"initiation . Tous les gènes commencent par ce codon. La MET est souvent enlevée à la fin de la synthèse.Code = UNIVERSEL ie.
c"est le même pour tous les êtres vivantssauf quelques rares exceptions:Certains protistes : un seul codon STOP (UGA); les autres codent pour un acide aminé.Les mitochondries ont leur propre ADN et leurs propres ribosomes qui sont plus petits (ressemblent à ceux des procaryotes). Il peut y avoir jusqu"à 6 codons différents (5 chez humains).
Cette caractéristique permet le transfert de gènes d"une espèce à l"autre = génie génétique • Introduction de gènes dans une bactérie • Introduction de gènes dans un organisme pluricellulaire humains). Hypothèse de l"origine endosymbiotique des mitochondries et des chloroplastes Les mutations Mutation = modification de l"information génétique (ADN)Une mutation peut être:
• Chromosomique = altération d"un chromosome complet•Ponctuelle = anomalie dans la séquence des
•Ponctuelle = anomalie dans la séquence des nucléotides Une erreur dans l"ADN peut entraîner une erreur dans la protéine codée. Cette erreur peut changer un ou plusieurs acides aminés de la protéine et la rendre non fonctionnelle.Erreur dans l"ADN =
mutationLes mutations peuvent être causées par:
• Des erreurs lors de la reproduction des cellules • Des substances chimiques toxiques (substances mutagènes) • Des radiations nocives (rayons X, UV)Glu-Phé-Thr-Pro-Pro-Val-Glu-Ala-Ala-Tyr-Glu-Lys-Val-Val-Ala-Gly-Val-Ala-Asp-Ala-Leu-Ala-His-Lys-Tyr-HisEx. la chaîne ß de l"hémoglobine 145 AA)Anémie falciforme
= maladie génétique caractérisée par